基于無線傳感器網絡和LabVIEW的冬棗生長環(huán)境信息監(jiān)測系統的研制.pdf

1、冬棗是濱州市的特色優(yōu)勢果品,對其生長的環(huán)境信息進行實時的監(jiān)測是極其必要的。一直以來,冬棗生長環(huán)境信息的監(jiān)測大都通過人工定時去采集,這種方式不但給果農帶來沉重的勞動負擔,而且缺乏環(huán)境信息的實時性和準確性。針對目前這一狀況,論文通過利用無線傳感器網絡技術對環(huán)境信息監(jiān)測系統的環(huán)境信息采集部分、利用虛擬儀器技術對環(huán)境信息處理部分進行研究設計。通過這一研究設計,使冬棗生長環(huán)境信息監(jiān)測更加的自動化,從而減輕果農們在這一項勞動上的負擔。
　　環(huán)

2、境信息采集部分在分析了冬棗生長環(huán)境監(jiān)測的實際應用環(huán)境和監(jiān)測指標的基礎上,針對軟硬件研制和開發(fā)成本的綜合考慮上,無線傳感器網絡部分采用Zigbee技術。通過對各種的ZigBee模塊模型比較,本文采用TI公司的CC2530為核心的模塊設計,它的 Z-Stack協議棧也被應用于環(huán)境信息采集部分的設計當中。對環(huán)境信息采集部分的協調器節(jié)點、路由節(jié)點和傳感器節(jié)點的應用程序的設計思想、工作流程以及串口通信協議進行了研究設計。為了降低環(huán)境信息采集的外界

3、干擾和應用的方便,各個節(jié)點傳感器大都采用數字傳感器。傳感器節(jié)點將采集到的環(huán)境信息以多跳的方式上傳至協調器節(jié)點,協調器節(jié)點再把環(huán)境信息通過串口傳輸給環(huán)境信息處理部分進行顯示儲存等。
　　環(huán)境信息處理部分在比較了硬件儀器和虛擬儀器的優(yōu)缺點后,從功能擴展和經濟方面等綜合考慮采用虛擬儀器(即人機交互界面)。通過比較各種編程軟件,論文采用 Nl公司的 LabVIEW軟件進行環(huán)境信息處理部分(即上位機程序)設計。開發(fā)周期短、多線程并行運行和模

4、塊化是LabVIEW的優(yōu)勢所在。從程序的運行效率方面考慮,這里又對程序結構進行了研究改進,從而得出符合本系統的程序結構。開發(fā)出的環(huán)境信息監(jiān)測軟件具有從協調器節(jié)點獲取實時數據、實時顯示、記錄存儲、GPS定位等功能,用戶可以方便地對冬棗的生長狀況進行管理。虛擬儀器強調“軟件就是儀器”,所以其在維護和升級方面具有硬件儀器所無可比擬的優(yōu)勢。
　　通過試驗證明各方面的性能指標滿足了一開始的需求。環(huán)境信息采集部分簡單可靠、組網靈活,但在傳輸距